JP2979824B2 - Crane steady rest control device - Google Patents

Crane steady rest control device

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JP2979824B2
JP2979824B2 JP4037181A JP3718192A JP2979824B2 JP 2979824 B2 JP2979824 B2 JP 2979824B2 JP 4037181 A JP4037181 A JP 4037181A JP 3718192 A JP3718192 A JP 3718192A JP 2979824 B2 JP2979824 B2 JP 2979824B2
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crane
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shake
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  • Control And Safety Of Cranes (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は懸垂式のクレーンの吊荷
の振れ止め制御を行う装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a device for controlling the swing of a suspended crane.

【0002】[0002]

【従来の技術】天井等に設けられた所定の経路を走行可
能に設けられた走行体から垂下したロープにて吊荷を吊
り下げ、前記走行体の走行により、前記吊荷を任意の位
置に搬送するように構成された天井クレーン等の懸垂式
のクレーンにおいては、目標位置まで自動的に吊荷を搬
送させる自動運転化が進められている。
2. Description of the Related Art A suspended load is suspended from a traveling body provided on a predetermined route provided on a ceiling or the like so as to be capable of traveling, and the suspended body is moved to an arbitrary position by traveling of the traveling body. 2. Description of the Related Art In a suspended crane such as an overhead crane configured to be transported, automatic operation for automatically transporting a suspended load to a target position has been promoted.

【0003】このようなクレーンの運転の自動化を行う
ためには、目標位置での停止時における吊荷の荷振れの
抑制と、吊荷の位置決め精度の向上とを図ることが重要
である。従来のクレーンの自動運転の制御方法として
は、大別してプログラム制御方法と、フィードバック制
御方法との2種類の制御方法が考えられている。
In order to automate the operation of such a crane, it is important to suppress the swing of the suspended load at the time of stopping at the target position and to improve the positioning accuracy of the suspended load. Conventional control methods for automatic operation of a crane are roughly classified into two types of control methods, a program control method and a feedback control method.

【0004】前記プログラム制御方法は、クレーンを運
転した際の吊荷の振子運動の振れ角と振れ角速度との関
係を表す位相面軌跡図に基づいて、振れ角を所定値以下
に抑制する最適な走行体の速度パターンを予め決定して
おき、前記走行体の速度を前記速度パターンに追従する
ように制御するものである。このようなプログラム制御
方法では、走行体の速度制御系の応答遅れ等によって、
前記速度パターンが実現できないという難点があり、こ
の難点を解消するものとしては、例えば、予め知ること
ができる前記応答遅れ等に基づいて、速度パターンにお
ける速度の切換タイミングの補正を行う制御方法がある
(特公昭63-64393号公報)。
The above-mentioned program control method is based on a phase plane locus diagram showing a relationship between a swing angle and a swing angular velocity of a pendulum motion of a suspended load when a crane is operated. The speed pattern of the traveling body is determined in advance, and the speed of the traveling body is controlled to follow the speed pattern. In such a program control method, the response delay of the speed control system of the traveling body or the like causes
There is a drawback that the speed pattern cannot be realized, and as a method for solving this drawback, for example, there is a control method for correcting the speed switching timing in the speed pattern based on the response delay or the like that can be known in advance. (Japanese Patent Publication No. 63-64393).

【0005】また、前記フィードバック制御方法として
は、例えば、前記振れ角及び振れ角速度を検出し、その
検出結果に基づいてロープの吊下長を調整し、振れ角を
減少させることにより振れ止めを行う制御方法がある
(特開昭60-202083 号公報)。
Further, as the feedback control method, for example, the swing angle and the swing angular velocity are detected, the suspension length of the rope is adjusted based on the detection results, and the swing angle is reduced to perform the steadying. There is a control method (JP-A-60-202083).

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかし、前述の如き従
来のプログラム制御方法を用いる装置においては、理論
的には目標位置において振れがなくなる筈であるが、実
際に制御を行う場合の速度パターンは、荷役効率の向上
を主目的として決定するので、加減速時の設定加速度が
大きいため、走行体の速度制御系が速度パターンに対し
て早い応答性で追従できず、また、実際の制御において
は、速度パターンの通りに速度を追従させても、種々の
外乱によって、その速度パターンが有効的ではなくなる
ので、このような理由により目標位置において残留振れ
が生じるという問題があった。
However, in the apparatus using the conventional program control method as described above, the swing should theoretically be eliminated at the target position, but the speed pattern when actually performing the control is as follows. Since the main purpose is to improve cargo handling efficiency, the acceleration set during acceleration / deceleration is large, so that the speed control system of the traveling body cannot follow the speed pattern with high responsiveness, and in actual control, Even if the speed is made to follow the speed pattern, the speed pattern becomes ineffective due to various disturbances, and there is a problem that a residual shake occurs at the target position for such a reason.

【0007】また、前述の如き従来のフィードバック制
御方法を用いる装置においては、吊下長を調節する際に
クレーン走行経路下の空間の状況により、吊荷が障害物
に衝突する虞があるという問題があった。
Further, in the apparatus using the conventional feedback control method as described above, when adjusting the suspension length, there is a problem that the suspended load may collide with an obstacle depending on the state of the space below the traveling route of the crane. was there.

【0008】本発明は斯かる事情に鑑みてなされたもの
であり、安定したクレーンの自動運転を実現するクレー
ンの振れ止め制御装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of such circumstances, and has as its object to provide a crane steady rest control device that realizes stable automatic operation of a crane.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明に係るクレーンの
振れ止め制御装置は、速度パターンに従ってその走行速
度を制御することにより吊荷の振れ止め制御を行う懸垂
式のクレーンの振れ止め制御装置において、前記クレー
ンの走行開始から停止までの間について、加速域,高等
速度域,第1減速域,低等速度域及び第2減速域よりな
る基本速度パターンを定める手段と、前記低等速度域で
の吊荷の振れを検出する手段と、該手段で検出された振
れの最大値を検出する最大値検出手段と、前記振れの最
大値が検出されたタイミングを検出するタイミング検出
手段と、クレーンの位置を検出する手段と、前記タイミ
ング検出手段によって検出されたタイミングでのクレー
ンの検出位置から停止予定位置までの距離を求める手段
と、該手段での距離の検出結果と前記最大値検出手段で
の振れの最大値の検出結果とに基づき、前記第2減速域
において前記停止予定位置にて吊荷の振幅を零にするた
めに切換えるべき複数段階のクレーン走行加速度を求め
る手段と、求めた複数段階の前記加速度に基づいて最終
速度パターンを求める手段と、前記タイミング検出手段
によって振れの最大値が検出されるタイミングまでは前
記基本速度パターンに従って走行速度の制御を行い、前
記タイミング検出手段によって振れの最大値が検出され
たタイミング後は前記最終速度パターンに従って走行速
度の制御を行う手段とを具備することを特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION A crane steady rest control device according to the present invention is a suspension type crane steady rest control device which performs steady rest control of a suspended load by controlling the traveling speed according to a speed pattern. Means for determining a basic speed pattern consisting of an acceleration region, a high constant speed region, a first deceleration region, a low constant speed region, and a second deceleration region for a period from the start to the stop of the crane; Means for detecting the vibration of the suspended load, maximum value detection means for detecting the maximum value of the vibration detected by the means, timing detection means for detecting the timing at which the maximum value of the vibration is detected, Means for detecting a position; means for determining a distance from a detected position of the crane to a scheduled stop position at the timing detected by the timing detecting means; Based detection result of the detection result of the maximum value of deflection at the maximum value detecting means, and you to zero the amplitude of the suspended load at the expected stop position in the second reduction zone
Of the crane traveling acceleration to be switched to
Means, a means for obtaining a final speed pattern based on the obtained accelerations of the plurality of stages, and a control of the traveling speed according to the basic speed pattern until the timing at which the maximum value of the shake is detected by the timing detecting means, Means for controlling the traveling speed in accordance with the final speed pattern after the timing at which the maximum value of the shake is detected by the timing detecting means.

【0010】[0010]

【作用】吊荷の振れ止めを十分に抑制するように設定さ
れた速度パターンに従ってそのクレーンの走行速度を制
御する場合、その速度パターンに走行速度が良好に追従
しても、制御中に種々の外乱によって、吊荷の振れが抑
制できない場合があるが、本発明では、クレーンの停止
前の第2減速域において、クレーンの現在位置から停止
予定位置までの距離と、吊荷の振れの最大値とに基づ
き、停止予定位置にて吊荷の振幅を零にすべく複数段階
のクレーン走行加速度を求めて最終速度パターンを得、
これに従って走行速度の制御がなされるので、前記外乱
による吊荷の振れが抑止される。また、第2減速域にお
ける速度制御は、速度パターンの速度が低等速度域まで
減速された後での制御であり、急激な減速を行う必要が
ないので、高い追従性で速度制御が行えるため、安定し
た制御が実行できる。
When the traveling speed of the crane is controlled in accordance with a speed pattern set so as to sufficiently suppress the steadying of the suspended load, even if the traveling speed satisfactorily follows the speed pattern, various types of control are performed during the control. In some cases, the disturbance of the suspended load cannot be suppressed due to disturbance. However, in the present invention, in the second deceleration region before the crane stops, the distance from the current position of the crane to the expected stop position and the maximum value of the suspended load swing based on bets, a plurality of stages so as to zero the amplitude of the suspended load at the scheduled stop position
The final speed pattern is obtained by calculating the crane traveling acceleration of
Because this is therefore the control of the running speed is made, the deflection of the suspended load by the disturbance is suppressed. Further, the speed control in the second deceleration region is a control after the speed of the speed pattern is reduced to the low constant speed region, and there is no need to perform abrupt deceleration, so that the speed control can be performed with high followability. , And stable control can be performed.

【0011】[0011]

【実施例】以下本発明をその実施例を示す図面に基づい
て具体的に説明する。まず、本発明に係るクレーンの振
れ止め制御装置(以下本発明装置という)における振れ
止め制御方法の原理について説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be specifically described below with reference to the drawings showing the embodiments. First, the principle of the steady rest control method in the crane steady rest control device according to the present invention (hereinafter referred to as the present device) will be described.

【0012】図1は本発明装置の基本原理を説明するた
めのクレーンの模式的側面図である。図中1は懸垂式の
クレーンであり、該クレーン1は、その下部に垂下した
ロープ2によって吊荷3を吊り下げ、クレーン1の下部
に設けられた車輪11の駆動によって図中白抜き矢符で示
される方向に水平移動するようになっている。
FIG. 1 is a schematic side view of a crane for explaining the basic principle of the apparatus of the present invention. In the figure, reference numeral 1 denotes a suspension type crane. The crane 1 suspends a suspended load 3 by a rope 2 suspended below the crane 1, and drives a wheel 11 provided at a lower portion of the crane 1 so as to indicate a hollow arrow in the figure. It moves horizontally in the direction indicated by.

【0013】このようなクレーン1における振子のモデ
ル式を下記(1) 〜(3) 式に示す。
The model formulas of the pendulum in such a crane 1 are shown in the following formulas (1) to (3).

【0014】[0014]

【数1】 (Equation 1)

【0015】[0015]

【数2】 (Equation 2)

【0016】[0016]

【数3】 (Equation 3)

【0017】また、前記(1) 式は下記(4) 式に変形でき
る。
The above equation (1) can be transformed into the following equation (4).

【0018】[0018]

【数4】 (Equation 4)

【0019】前記(4) 式はクレーン1を一定加速度αで
加減速した場合に、(ωx,ドットx)にて表される位
相面において、振れ状態が( α/ω,0)を中心とした
円軌跡となることを表している。従って、加速開始時に
振れがないとすれば、周期Tだけ一定加速度αで加速
し、目標位置までの距離に応じて最大速度で走行後、周
期Tの間に一定加速度−αで減速停止させれば、原理上
振れは残らない。
Equation (4) indicates that when the crane 1 is accelerated or decelerated at a constant acceleration α, the shake state is centered on (α / ω, 0) on the phase plane represented by (ωx, dot x). Represents a circular locus. Therefore, if there is no vibration at the start of acceleration, the vehicle is accelerated at a constant acceleration α for a period T, travels at a maximum speed according to the distance to the target position, and is decelerated and stopped at a constant acceleration −α during the period T. In principle, no swing remains in principle.

【0020】しかし、このように一定加速度で加減速す
る制御方法(従来のプログラム制御方法に相当する)に
おいては、目標位置に到達したタイミングで原理上振れ
は残らないというもののクレーンの速度指令に対する速
度追従性、有効ロープ長より算出される振れ周期の精
度、その他各種制御実施時の外乱等により、残留振れを
生じてしまう。
However, in such a control method of accelerating and decelerating at a constant acceleration (corresponding to a conventional program control method), although the deflection does not remain in principle at the timing of reaching the target position, the speed corresponding to the crane speed command is Residual run-out occurs due to followability, accuracy of the run-out period calculated from the effective rope length, and other disturbances during the execution of various controls.

【0021】そこで、本発明では、図2に示される如き
速度パターンにてクレーン1を移動させる。図2は本発
明装置におけるクレーンの速度パターンを示すグラフで
あり、縦軸に速度、横軸に時間をとり、これらの関係を
示してある。
Therefore, in the present invention, the crane 1 is moved in a speed pattern as shown in FIG. FIG. 2 is a graph showing the speed pattern of the crane in the apparatus of the present invention, in which the vertical axis represents speed and the horizontal axis represents time, and these relationships are shown.

【0022】図2の速度パターンは、一定加速度での加
速を行う加速域a1 と、一定速度の高速度の保持を行う
高等速度域a2 と、一定加速度での減速を行う第1減速
域a3 とよりなる、従来のプログラム制御方法の速度パ
ターンの如き第1速度パターンaに、所定時間一定の低
速度でクレーン1を移動させる低等速度域b1 と、これ
に引き続いてクレーン1を、後述する最終速度パターン
にて減速停止させる減速域b2 とよりなる第2速度パタ
ーンbを付加した速度パターンであり、本発明では、こ
のような速度パターンを、基本速度パターンとして予め
決定する。
The speed pattern of FIG. 2, the acceleration range a 1 of the acceleration at a constant acceleration, the higher speed range a 2 to perform holding of the high speed constant velocity, first reduction zone for performing deceleration at a constant acceleration becomes more and a 3, a first speed pattern a such a speed pattern of the conventional program control method, a low constant speed zone b 1 for moving the crane 1 with a predetermined time constant low speed, the crane 1 subsequent thereto a speed pattern obtained by adding the second speed pattern b made more a deceleration zone b 2 to stop decelerating at the final speed pattern will be described later, in the present invention, such a speed pattern, determined in advance as a basic speed pattern.

【0023】そして、この基本速度パターンを実行する
ことにより、前記第1速度パターンaの実施時に発生し
た振れを前記第2速度パターンbの実施時において低減
解消し、合わせて位置決め精度の向上を行う。
By executing the basic speed pattern, the vibration generated during the execution of the first speed pattern a is reduced and eliminated during the execution of the second speed pattern b, and the positioning accuracy is improved. .

【0024】前述の如く、前記第1速度パターンaは従
来のプログラム制御方法における速度パターンと同様の
ものであるので、その説明は省略し、以下、前記第2速
度パターンbにおける低等速度域b1 以降の最終速度パ
ターンについて説明する。
As described above, since the first speed pattern a is the same as the speed pattern in the conventional program control method, the description thereof is omitted, and the first constant speed pattern b will be described below. The final speed pattern after 1 will be described.

【0025】図3は最終速度パターンを示すグラフであ
り、縦軸に速度、横軸に時間をとり、これらの関係を示
してある。最終速度パターンの制御に必要な条件は、ク
レーン1が、目標位置に到達した時に、停止し、かつ吊
荷3の振れが無いことである。このため、その制御は、
下記(5) 式に表される走行距離制約条件,下記(6) 式に
表される停止制約条件,及び下記(7) 式に表される振止
め制約条件の3つの制約条件を満足することが必要であ
り、前提として、吊荷3の振れの1/2 周期(T/2) 毎にク
レーン1の加速度をγ1 ,γ2 ,γ3 の3段階に切換え
て3/2 周期(3T/2)で制御完了となる方式とした。
FIG. 3 is a graph showing a final speed pattern, in which the vertical axis represents speed and the horizontal axis represents time, and these relationships are shown. The conditions necessary for controlling the final speed pattern are that the crane 1 stops when the crane 1 reaches the target position and that the suspended load 3 does not swing. Therefore, the control is
The following three constraints must be satisfied: the mileage constraint expressed by the following equation (5), the stop constraint expressed by the following equation (6), and the seismic restraint expressed by the following equation (7). As a prerequisite, the acceleration of the crane 1 is switched to three stages of γ 1 , γ 2 , and γ 3 every half cycle (T / 2) of the swing of the suspended load 3, and the 3/2 cycle (3T / 2) to complete the control.

【0026】[0026]

【数5】 (Equation 5)

【0027】[0027]

【数6】 (Equation 6)

【0028】[0028]

【数7】 (Equation 7)

【0029】前記(5) 式の走行距離制約条件は、加速度
γ1 ,γ2 ,γ3 が、加速度γ1 ,γ2 ,γ3 の各区間
での走行距離の和が最終速度パターンの制御開始点から
目標位置までの距離L(図3における斜線領域の面積)
にならなければいけないことを表している。また、前記
(6) 式の停止制約条件は、加速度γ1 ,γ2 ,γ3 によ
る減速の結果、吊荷3の振れの3/2 周期(3T/2)で速度が
零にならなければいけないことを表している。
The travel distance constraint condition in the above equation (5) is that the accelerations γ 1 , γ 2 , γ 3 and the sum of the travel distances in the respective sections of the accelerations γ 1 , γ 2 , γ 3 are the control of the final speed pattern. Distance L from start point to target position (area of hatched area in FIG. 3)
It means that you have to become. In addition,
The stop constraint condition in equation (6) is that the velocity must become zero in 3/2 cycles (3T / 2) of the swing of the suspended load 3 as a result of deceleration by the accelerations γ 1 , γ 2 , γ 3. Represents.

【0030】また、前記(7) 式の振止め制約条件は、加
速度γ1 ,γ2 ,γ3 による減速の結果、吊荷3の振れ
の3/2 周期(3T/2)で、その振れが無くならなければいけ
ないことを表している。この振止め制約条件は図4の位
相面軌跡図にて表される。図4は最終速度パターンによ
る振幅(ωx)と振れ角速度(ドットx)との関係の位
相面軌跡図であり、縦軸に振れ角速度(ドットx)、横
軸に振幅(ωx)をとり、これらの関係を示してある。
図4においては、加速度のγ1 ,γ2 ,γ3 の3段階に
切換えによって、加速度γ1 での減速区間の開始点Aか
ら、加速度γ2 での減速区間の開始点B、加速度γ3
の減速区間の開始点Cを経て、加速度γ3 での減速区間
の終了点D(原点)まで振れが渦巻き状に減衰すること
が解る。
In addition, the anti-vibration constraint condition of the above equation (7) is that, as a result of deceleration by the accelerations γ 1 , γ 2 , γ 3 , the vibration of the suspended load 3 is 3/2 cycles (3T / 2). Indicates that it must disappear. The anti-shake constraint is represented by a phase plane locus diagram in FIG. FIG. 4 is a phase plane locus diagram showing the relationship between the amplitude (ωx) and the shake angular velocity (dot x) according to the final speed pattern. The vertical axis shows the shake angular velocity (dot x), and the horizontal axis shows the amplitude (ωx). Is shown.
In FIG. 4, the acceleration is switched to three stages, γ 1 , γ 2 , and γ 3 , so that the start point A of the deceleration section at the acceleration γ 1 is changed from the start point B of the deceleration section at the acceleration γ 2 to the acceleration γ 3 through the starting point C of the deceleration zone with the shake to the end point of the deceleration zone of the acceleration gamma 3 D (origin) it can be seen that attenuated spirally.

【0031】そして、前記(5),(6),(7) 式を連立方程式
として加速度γ1 ,γ2 ,γ3 を求めると、その結果
は、下記(8) 〜(10)式となる。
When the accelerations γ 1 , γ 2 , and γ 3 are obtained by using the equations (5), (6), and (7) as simultaneous equations, the results are as shown in the following equations (8) to (10). .

【0032】[0032]

【数8】 (Equation 8)

【0033】[0033]

【数9】 (Equation 9)

【0034】[0034]

【数10】 (Equation 10)

【0035】このように求められた、前述の3つの制約
条件を満足する加速度γ1 ,γ2 ,γ3 を1/2 周期(T/
2) 毎に切換えることにより、クレーン1が、目標位置
に到達した時に、停止し、かつ吊荷3の残留振れが生じ
ない振止め制御が行える。
The accelerations γ 1 , γ 2 , and γ 3 satisfying the above three constraints thus obtained are set to a half cycle (T /
2) By switching every time, the crane 1 stops when the crane 1 reaches the target position, and the vibration control can be performed so that the residual vibration of the suspended load 3 does not occur.

【0036】次に、前述の如き振止め制御を実施する振
止め制御装置の構成を説明する。図5は、本発明に係る
振止め制御装置の構成を示す模式的ブロック図である。
Next, the structure of the anti-shake control device for performing the anti-shake control as described above will be described. FIG. 5 is a schematic block diagram showing the configuration of the anti-shake control device according to the present invention.

【0037】クレーン1の車輪11には、モータ6の回転
力が回転力伝達機構7を介して与えられ、この回転力に
よる車輪11の駆動によってクレーン1は走行するように
なっている。また、クレーン1のロープ2の吊下量は、
吊下量制御装置9によって調節されるようになってい
る。
The rotating force of the motor 6 is applied to the wheels 11 of the crane 1 via the rotating force transmitting mechanism 7, and the crane 1 is driven by the driving of the wheels 11 by the rotating force. The suspended amount of the rope 2 of the crane 1 is
The suspension amount is controlled by the suspension amount control device 9.

【0038】また、図中4は、図2に示す如き基本速度
パターンの演算及び振れ周期の演算を行う基本速度パタ
ーン演算装置である。この基本速度パターン演算装置4
では、吊荷をどこからどこへ搬送させるかという情報に
基づき、障害物回避条件、クレーン1の速度制約及び加
速度制約等を考慮し、基本速度パターンを演算により求
めると共に、その基本速度パターンを求める際に吊下長
と吊荷3の重量・寸法等に基づいて有効ロープ長LR
ら振れ周期Tを演算し、これらの演算結果の情報を振止
め制御装置5に与える。ここで、低等速域速度VLOW
周期Tは基本速度パターン演算装置から前記基本速度パ
ターンと合わせて振止め制御装置5に与えられる。
Reference numeral 4 in the drawing denotes a basic speed pattern calculation device for calculating the basic speed pattern and calculating the shake period as shown in FIG. This basic speed pattern calculation device 4
Then, based on the information on where the suspended load is to be transported from where to where, the obstacle avoidance conditions, the speed constraint and the acceleration constraint of the crane 1 are taken into consideration, and the basic speed pattern is obtained by calculation, and the basic speed pattern is obtained. the calculated period T deflection from the effective rope length L R, based on the weight and size of the suspension length and the suspended load 3 or the like, gives the stop control unit 5 vibration information of these calculation results. Here, the low constant velocity region speed V LOW ,
The period T is provided from the basic speed pattern calculation device to the anti-shake control device 5 together with the basic speed pattern.

【0039】振止め制御装置5は、速度パターン決定装
置51,最終速度パターン演算装置52及び速度制御装置53
にて構成されており、前記基本速度パターン演算装置4
の演算結果は、速度パターン決定装置51に与えられる。
また、これに加えて速度パターン決定装置51には、最終
速度パターン演算装置52から後述するようなタイミング
で最終速度パターンが与えられる。
The anti-shake control device 5 includes a speed pattern determination device 51, a final speed pattern calculation device 52, and a speed control device 53.
And the basic speed pattern calculation device 4
Is given to the speed pattern determination device 51.
In addition to this, a final speed pattern is given to the speed pattern determining device 51 from the final speed pattern calculating device 52 at a timing described later.

【0040】最終速度パターン演算装置52には、回転力
伝達機構7が車輪11を駆動する回転数を計測することに
よってクレーン1の走行速度及び現在位置を検出する速
度・位置検出装置8から、その検出結果の情報が与えら
れるようになっており、また、吊荷3の振れを検出する
振れ検出装置10から、その検出結果の情報が与えられる
ようになっている。
The speed / position detecting device 8 for detecting the traveling speed and the current position of the crane 1 by measuring the number of rotations at which the rotational force transmission mechanism 7 drives the wheels 11 is provided to the final speed pattern calculating device 52. Information on the detection result is provided, and information on the detection result is provided from a shake detection device 10 that detects the shake of the suspended load 3.

【0041】最終速度パターン演算装置52では、速度・
位置検出装置8から与えられる走行速度及び現在位置の
検出データに基づいて、クレーン1が基本速度パターン
における第2速度パターンbの低等速度域b1 に入った
か否かを判断し、さらに、振れ検出装置10の検出データ
に基づいて振れが最大となったタイミングを検出する。
そして、前記タイミングにて、前述の(8),(9),(10)式を
用いて最終速度パターンを演算し、その演算結果を速度
パターン決定装置51に与える。
In the final speed pattern calculation device 52, the speed
Based traveling speed given from the position sensor 8 and the detection data of the current position, the crane 1 is to determine whether the entered low constant speed region b 1 of the second speed pattern b in the basic speed pattern, further shake The timing at which the shake becomes maximum is detected based on the detection data of the detection device 10.
Then, at the above timing, the final speed pattern is calculated using the above-described equations (8), (9), and (10), and the calculation result is provided to the speed pattern determination device 51.

【0042】速度パターン決定装置51では、基本速度パ
ターン演算装置4から与えられた基本速度パターンの情
報に基づいて、クレーン1の走行速度が、前記基本速度
パターンに追従するように前記走行速度の速度指令情報
を速度制御装置53へ与えると共に、前記最終速度パター
ン演算装置52から最終速度パターンの情報が与えられた
場合は、その情報と、基本速度パターン演算装置4から
与えられた振れ周期の情報とに基づいて、クレーン1の
走行速度が、前記最終速度パターンに追従するように前
記走行速度の速度指令情報を速度制御装置53へ与える。
この他にも、速度パターン決定装置51では、クレーン1
の走行開始前に、吊下量の指令値を吊下量制御装置9へ
与えるようになっている。
In the speed pattern determination device 51, the traveling speed of the crane 1 is adjusted so that the traveling speed of the crane 1 follows the basic speed pattern based on the information on the basic speed pattern given from the basic speed pattern calculation device 4. When the command information is provided to the speed control device 53 and the final speed pattern information is provided from the final speed pattern calculation device 52, the information and the swing period information provided from the basic speed pattern calculation device 4 are used. Is provided to the speed control device 53 on the basis of the traveling speed of the crane 1 so that the traveling speed of the crane 1 follows the final speed pattern.
In addition, the speed pattern determination device 51 uses the crane 1
Before the start of traveling, a command value of the suspended amount is given to the suspended amount control device 9.

【0043】速度制御装置53には、前述の速度指令の他
に、速度・位置検出装置8から走行速度の検出データが
与えられるようになっている。速度制御装置53では、前
記走行速度の検出データが前記速度指令に一致するよう
にモータ6に制御信号を与える。
To the speed control device 53, in addition to the above speed command, detection data of the traveling speed is given from the speed / position detecting device 8. The speed control device 53 supplies a control signal to the motor 6 so that the detection data of the traveling speed matches the speed command.

【0044】次に、以上の如く構成された振止め制御装
置の動作を説明する。但し、基本速度パターンのうち、
第1速度パターンaは従来のプログラム制御方法におけ
る速度パターンと同様の制御を行うので、その説明は省
略し、以下、前記第2速度パターンbにおける低等速度
域以降の制御について説明する。
Next, the operation of the anti-shake control device configured as described above will be described. However, among the basic speed patterns,
Since the first speed pattern a performs the same control as the speed pattern in the conventional program control method, the description thereof is omitted, and the control of the second speed pattern b after the low uniform speed region will be described.

【0045】図6は振止め制御のフローチャートであ
る。まず、最終速度パターン演算装置52は、クレーン1
が低等速度域b1 に到達したか否かを判別し(ステップ
S1) 、低等速度域b1 への到達の判別後、振れ検出を行
い(ステップS2) 、振れが最大となるタイミングを検出
する(ステップS3)。このタイミングの検出方法として
は、振れの検出データを何回分か記憶できるようにして
おき、前記検出データが増加から減少又は減少から増加
に切り換わることを検出する方法を用いる。この検出方
法では、その検出タイミングは、振れが最大となるタイ
ミングより1回の検出時間分遅れるが、検出時間が十分
短いので、特に問題とはならない。
FIG. 6 is a flowchart of the anti-shake control. First, the final speed pattern calculation device 52
It is determined whether or not reached the low constant speed zone b 1 (step
S1), after determination of the arrival of the low constant speed zone b 1, performs a shake detection (step S2), and shake detects the timing at which the maximum (step S3). As a method of detecting the timing, a method is used in which the detection data of the shake is stored several times, and a method of detecting that the detection data is switched from increase to decrease or from decrease to increase is used. In this detection method, the detection timing is delayed by one detection time from the timing at which the shake becomes maximum, but the detection time is sufficiently short, so there is no particular problem.

【0046】次に、最終速度パターン演算装置52は、前
記検出タイミングでのクレーン1の位置の検出を行って
(ステップS4) 、この検出結果に基づいて目標位置まで
の残距離を演算する(ステップS5) 。そして、前述の如
き(8),(9),(10)式を用いて最終速度パターンを演算し
(ステップS6) 、その演算結果が速度パターン決定装置
51に与えられる。
Next, the final speed pattern calculation device 52 detects the position of the crane 1 at the detection timing (step S4), and calculates the remaining distance to the target position based on the detection result (step S4). S5). Then, a final speed pattern is calculated by using the above-mentioned equations (8), (9), and (10) (step S6), and the calculation result is used as a speed pattern determination device.
Given to 51.

【0047】次に、速度パターン決定装置51及び速度制
御装置53は、最終速度パターン演算装置52にて演算され
た最終速度パターンに従ってモータ6の速度制御を行
い、クレーン1の走行速度の制御を行い(ステップS7)
、最終的にクレーン1を目標位置に停止させる。
Next, the speed pattern determining device 51 and the speed control device 53 control the speed of the motor 6 according to the final speed pattern calculated by the final speed pattern calculating device 52, and control the traveling speed of the crane 1. (Step S7)
Finally, the crane 1 is stopped at the target position.

【0048】次に、以上の如き構成のクレーンの振れ止
め制御装置を用いて実際に振れ止め制御を行った結果に
ついて説明する。この制御においては、クレーン1は、
最大速度1.5m/sec, 最大加速度0.4m/sec2 のものを用
い、低等速度域での速度を0.15m/sec,低等速度域の開始
点P1 から目標位置P2 までの距離を3mとした。
Next, a description will be given of the result of actually performing the steady rest control using the steady rest control device of the crane having the above configuration. In this control, the crane 1
Maximum speed 1.5 m / sec, with the largest acceleration 0.4 m / sec 2, the distance of the speed in the low constant speed range 0.15 m / sec, from the starting point P 1 of the low constant speed range to the target position P 2 3 m.

【0049】その制御結果を図7(a) 及び図7(b) に示
す。図7はその制御結果を示すタイムチャートであり、
図7(a) には、制御中のクレーン1の速度,加速度及び
走行距離の時間推移を示し、図7(b) には制御中の吊荷
3の振れの振幅の時間推移を示してある。図7から明ら
かな如く、吊荷3の振幅は目標位置P2 において零とな
り、残留振れが解消された。
FIGS. 7A and 7B show the control results. FIG. 7 is a time chart showing the control result.
FIG. 7 (a) shows the time transition of the speed, acceleration and traveling distance of the crane 1 under control, and FIG. 7 (b) shows the time transition of the swing amplitude of the suspended load 3 under control. . As is clear from FIG. 7, the amplitude of the suspended load 3 becomes zero at the target position P 2, the residual vibration is eliminated.

【0050】[0050]

【発明の効果】以上詳述した如く本発明装置では、クレ
ーンの停止前の第2減速域において、クレーンの現在位
置から停止位置までの距離と吊荷の振れの最大値とか
、停止位置にて吊荷の振幅を零にするように求めた複
数段階のクレーン走行加速度に基づき最終速度パターン
を求め、これに従って走行速度の制御がなされるため、
前記外乱による吊荷の振れが抑止され、停止位置におけ
る吊荷の残留振れが解消できる。これに加えて、第2減
速域における速度制御は、速度パターンの速度が低等速
度域まで減速された後での制御であり、急激な減速を行
う必要がないので、高い追従性で速度制御が行えるた
め、安定した振れ止め制御が実行できて、安全性を高め
得る等、本発明は安定したクレーンの自動運転を実現す
る優れた効果を奏する。
In the present invention apparatus as described above in detail, according to the present invention, in the second reduction zone before stopping the crane, Toka maximum deflection distance and the suspended load from the current position of the crane to the stop position
Et al., Double determined so as to zero the amplitude of the suspended load at stop position
Final speed pattern based on several stages of crane travel acceleration
Look, since this thus control the travel speed is performed,
The swing of the suspended load due to the disturbance is suppressed, and the residual swing of the suspended load at the stop position can be eliminated. In addition to this, the speed control in the second deceleration range is control after the speed of the speed pattern has been reduced to the low constant speed range, and there is no need to perform abrupt deceleration. Can be executed, and stable anti- sway control can be executed , improving safety
For example , the present invention has an excellent effect of realizing stable automatic operation of the crane.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明装置の基本原理を説明するためのクレー
ンの模式的側面図である。
FIG. 1 is a schematic side view of a crane for explaining the basic principle of the device of the present invention.

【図2】本発明装置におけるクレーンの速度パターンを
示すグラフである。
FIG. 2 is a graph showing a crane speed pattern in the apparatus of the present invention.

【図3】最終速度パターンを示すグラフである。FIG. 3 is a graph showing a final speed pattern.

【図4】最終速度パターンによる振幅と振れ角速度との
関係の位相面軌跡図である。
FIG. 4 is a phase trajectory diagram of the relationship between the amplitude and the shake angular velocity according to the final velocity pattern.

【図5】本発明装置の構成を示す模式的ブロック図であ
る。
FIG. 5 is a schematic block diagram showing the configuration of the device of the present invention.

【図6】振止め制御のフローチャートである。FIG. 6 is a flowchart of anti-shake control.

【図7】本発明装置を用いて実際に振れ止め制御を行っ
た場合の制御結果を示すタイムチャートである。
FIG. 7 is a time chart showing a control result when the steady rest control is actually performed using the apparatus of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 クレーン 3 吊荷 4 基本速度パターン演算装置 5 振止め制御装置 8 速度・位置検出装置 9 振れ検出装置 51 速度パターン決定装置 52 最終速度パターン演算装置 53 速度制御装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Crane 3 Suspended load 4 Basic speed pattern calculation device 5 Sway control device 8 Speed / position detection device 9 Runout detection device 51 Speed pattern determination device 52 Final speed pattern calculation device 53 Speed control device

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 速度パターンに従ってその走行速度を制
御することにより吊荷の振れ止め制御を行う懸垂式のク
レーンの振れ止め制御装置において、 前記クレーンの走行開始から停止までの間について、加
速域,高等速度域,第1減速域,低等速度域及び第2減
速域よりなる基本速度パターンを定める手段と、 前記低等速度域での吊荷の振れを検出する手段と、 該手段で検出された振れの最大値を検出する最大値検出
手段と、 前記振れの最大値が検出されたタイミングを検出するタ
イミング検出手段と、 クレーンの位置を検出する手段と、 前記タイミング検出手段によって検出されたタイミング
でのクレーンの検出位置から停止予定位置までの距離を
求める手段と、 該手段での距離の検出結果と前記最大値検出手段での振
れの最大値の検出結果とに基づき、前記第2減速域にお
いて前記停止予定位置にて吊荷の振幅を零にするために
切換えるべき複数段階のクレーン走行加速度を求める手
段と、 求めた複数段階の前記加速度に基づいて 最終速度パター
ンを求める手段と、 前記タイミング検出手段によって振れの最大値が検出さ
れるタイミングまでは前記基本速度パターンに従って走
行速度の制御を行い、前記タイミング検出手段によって
振れの最大値が検出されたタイミング後は前記最終速度
パターンに従って走行速度の制御を行う手段とを具備す
ることを特徴とするクレーンの振れ止め制御装置。
An apparatus for controlling the suspension of a suspended crane, which controls the steadying of a suspended load by controlling the traveling speed of the crane according to a speed pattern, comprising: Means for determining a basic speed pattern consisting of a high uniform speed region, a first deceleration region, a low constant speed region, and a second deceleration region; a unit for detecting a swing of a suspended load in the low constant speed region; Maximum value detecting means for detecting the maximum value of the shake, timing detecting means for detecting the timing at which the maximum value of the shake is detected, means for detecting the position of the crane, and timing detected by the timing detecting means. Means for calculating the distance from the detection position of the crane to the expected stop position in the crane; Based on the results and, to be order to zero the amplitude of the suspended load at the expected stop position in the second reduction zone
Hand to find multiple stages of crane running acceleration to be switched
Step, means for obtaining a final speed pattern based on the obtained accelerations of the plurality of steps, and controlling the traveling speed according to the basic speed pattern until the timing at which the maximum value of the shake is detected by the timing detecting means, Means for controlling the traveling speed in accordance with the final speed pattern after the timing at which the maximum value of the run-out is detected by the timing detecting means.
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